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半导体封测设备
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张凡
张凡·头豹分析师
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行业定义
半导体封测设备分为封装设备与测试设备。半导体封装设备是用来封装半导体芯片的设备,半导体测试设备用于检验半导体设备的功能和性能。封测是中国集成电路行业必不可少的一环。具体是将通过测试的晶圆加工得到独立芯片过程,使电路免受周围环境影响,主要功能包括保护芯片、增强散热、实现电气及物理连接、功率及信号分配等,起到沟通芯片内部和外部电路的作用,是集成电路与外部系统互联的桥梁。
AI访谈
行业分类
半导体封装是利用薄膜细微加工等技术将芯片在基板上布局、固定及连接,并用可塑性绝缘介质灌封后形成电子产品的过程,目的是保护芯片免受损伤,保证芯片的散热性能,以及实现电能和电信号的传输,确保系统正常工作;而半导体测试主要是对芯片外观、性能等进行检测,目的是确保产品质量。
AI访谈
行业特征
受益于消费电子、智能设备等行业维持较高的景气度,全球半导体市场需求旺盛,中国半导体封装设备与测试设备的市场呈现运营模式单一、国产化率低、市场化程度高等特征。
AI访谈
发展历程

半导体封测设备行业

目前已达到 4个阶段
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产业链分析
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行业规模
半导体封测设备行业规模
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政策梳理
半导体封测设备行业
相关政策 5篇
AI访谈
竞争格局
全球半导体封测设备市场被国际大厂占据绝大部分市场份额、行业高度集中,呈现寡头垄断格局。(1)在半导体封装设备领域,全球封装设备呈现寡头垄断格局,ASM Pacific、K&S、Besi、Disco、Towa、Yamada等公司占据了绝大部分的封装设备市场,行业高度集中。装片机主要品牌为ASM Pacific、Besi、日本FASFORD和富士机械,倒片机主要品牌为ASM Pacific、Besi;线焊设备主要品牌为美国K&S、ASM Pacific、日本新川等;塑封系统主要品牌为Besi、日本Towa、ASM Pacific和日本Yamada;划片机方面,目前日本Disco垄断了全球 70%以上的封装关键设备减薄机和划片机市场,东京精密ACCRETECH次之,划片机国产化率仅5%左右,中国主要企业有光力科技、中电科45所、江苏京创、沈阳和研以及深圳华腾,其中多数产品仅用于切割LED、分立器件,用于切割集成电路的12寸划片机正于近些年逐步实现国产化。(2)在半导体检测设备领域,全球半导体测试设备市场仍由海外制造商主导,CR3超90%以上。2022年,爱德万、泰瑞达及科休三家公司以超过90%的市场份额垄断半导体测试系统市场。在晶圆减薄机设备供给上,日本DISCO、德国G&N等国际企业占据主导地位;晶圆划片机的主要厂商被德国OEG、日本DISCO等垄断。测试设备市场是一个暴利赛道,2022年泰瑞达和爱德万的毛利率分别达到了59.18%和58.23%,显著高于AMAT、LAM等半导体制造设备厂商,甚至高于全球光刻龙头ASML的50.59%,而中国华峰测控历年销售毛利率均维持在80%左右。
AI访谈数据图表
摘要
封测是中国集成电路行业必不可少的一环。具体是将通过测试的晶圆加工得到独立芯片过程,使电路免受周围环境影响,主要功能包括保护芯片、增强散热、实现电气及物理连接、功率及信号分配等,起到沟通芯片内部和外部电路的作用,是集成电路与外部系统互联的桥梁。中国是全球最大的半导体封测市场,芯片封测已基本实现自主可控,但封测设备的国产化率仍然维持在较低的水平,封装设备整体国产化率不足10%,测试设备不足15%,关键技术亟待突破。
半导体封测设备行业定义
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Prompt
半导体封测设备是指用于封装和测试半导体芯片的设备。这种设备包括自动化测试系统、焊盘成型设备、封装设备、封装材料、测试点和探针等,可对集成电路进行功能测试和性能验证。 封测设备行业最常用的定义之一是“将成品晶圆封装为紧凑型的IC,并在完全测试后将它们打包和出售”。另一种定义是“一种专门用于半导体芯片封装和测试的设备,它可以检测芯片是否正常运行并具有稳定性和可靠性”。从这两个定义中可以看出,封装和测试是半导体封测设备的两大主要功能。 这两个定义的区别在于第一个定义更加强调封装过程中的质量控制和销售目标,而第二个定义则突出了设备的性能测试和质量保证特点。此外,第二个定义还提
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半导体封测设备分为封装设备与测试设备。半导体封装设备是用来封装半导体芯片的设备,半导体测试设备用于检验半导体设备的功能和性能。封测是中国集成电路行业必不可少的一环。具体是将通过测试的晶圆加工得到独立芯片过程,使电路免受周围环境影响,主要功能包括保护芯片、增强散热、实现电气及物理连接、功率及信号分配等,起到沟通芯片内部和外部电路的作用,是集成电路与外部系统互联的桥梁。
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半导体封测设备行业分类
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半导体封测设备行业可以按照下列分类标准进行分类: 1.按照设备的功能和应用领域分类,可以分为IC测试设备、LED测试设备、MEMS测试设备、分立器件测试设备等。 IC测试设备主要用于测试集成电路(IC)的性能和可靠性,其中包括数字、模拟、混合信号、射频和无线通信IC等。典型的IC测试设备包括测试针床、终端产品测试系统、封装晶圆测试系统等。 LED测试设备主要用于测试LED的发光效率、色温、亮度等参数。其典型的设备包括LED测试仪、LED测试架等。 MEMS测试设备主要用于测试微机电系统(MEMS)中各类传感器和执行器的性能,其中包括加速度计、压力传感器等。典型的MEMS测试设备包括MEMS测试台、MEMS晶圆测试设备等。 分立器件测试设备主要用于测试半导体器
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半导体封装是利用薄膜细微加工等技术将芯片在基板上布局、固定及连接,并用可塑性绝缘介质灌封后形成电子产品的过程,目的是保护芯片免受损伤,保证芯片的散热性能,以及实现电能和电信号的传输,确保系统正常工作;而半导体测试主要是对芯片外观、性能等进行检测,目的是确保产品质量。
按设备功能半导体封测设备可分为划片机、焊线机、键合机、测试机、分选设备机和探针台。
半导体封测设备分类
封装设备-划片机
划片机是一种用于在半导体制程中将硅晶圆上的芯片切割成单个设备的设备。晶圆是一种薄薄的硅片,上面印有许多相同的半导体芯片。划片机通过高速旋转的刀片,按照预定的切割线将这些芯片切割开来。划片机的刀片类型、切割速度和压力等参数都需要根据硅晶圆的尺寸、芯片的设计和切割质量要求进行精细的控制。一个优秀的划片机可以提供高效率、高精度和低损伤的切割效果。
封装设备-焊线机
焊线机是一种专门的设备,主要应用于半导体封装中。它的功能是将裸晶的引脚与封装的引线进行连接,这个过程称为“焊线”。通常,焊线机会使用非常细的金属线进行焊接,如金线或铜线。焊线机的主要性能指标包括其焊线速度、焊点质量、可靠性以及操作的灵活性等。优秀的焊线机可以提供高效、精准且可靠的焊线操作,对于保证半导体产品的性能和可靠性有着至关重要的作用。
封装设备-分选设备机
分选设备机主要用于在半导体的封装测试流程结束后,根据产品的性能参数、品质以及可靠性等指标,将产品进行分类和排序。在分拣过程中,分拣设备根据前一步测试机得出的数据,将产品按照不同的品质等级进行分类。例如,那些满足所有性能参数并且品质优良的产品被分类为一级品,性能略有偏差或者品质稍微差一些的产品被分类为二级品,以此类推。这个过程的目的是确保只有品质合格的产品能够进入市场,而性能不佳的产品被筛选出来,以保持品牌的声誉和产品质量。此外,它也可以帮助厂商更好地管理产品的库存,调整生产计划,甚至根据不同品质的产品设定不同的售价。分拣设备需要具备高速度、高精度以及稳定的性能,以便快速准确地将大量的半导体产品进行分类。
封装设备-键合机
键合机是一种用于半导体封装过程的设备,主要任务是实现芯片与引线框架或者基板的连接。键合机的精确度和稳定性对于保证封装质量和设备性能至关重要。它需要有精准的位置控制能力,以便在微小的尺度上实现精确的连接,同时还需要能够提供稳定的温度和压力控制以保证键合质量。
测试设备-测试机
测试机是在半导体制程中用于测试半导体设备性能和功能的一种设备。测试机可以检验半导体产品是否符合设计规格和质量标准,包括电流、电压、功率、频率、温度等一系列参数。测试机对于整个半导体制造过程来说非常关键,它可以帮助检测和筛选出在制程中可能出现的缺陷或不良品,确保最后流向市场的产品质量。同时,测试结果也可以反馈给前期的设计和制程环节,帮助改进产品设计和优化生产工艺。测试机的性能指标包括其测试精度、速度、稳定性以及能否支持复杂的测试项目等。一个优秀的测试机应该能够提供精准、快速和稳定的测试结果,以支持高效的生产流程和高质量的产品。
测试设备-探针台
探针台是在半导体制程中,用于对裸芯片进行电性能测试的关键设备。它配合探针卡(含有多个微小的金属针,称为探针)使用,这些探针能够与芯片表面的电极点精确接触,从而进行电性能的测量。探针台的主要功能是提供一个稳定的平台,保证探针卡与芯片的精确对接。探针台需要具备高精度的位置控制能力,因为探针与芯片电极点的接触精度直接影响到测试结果的准确性。此外,为了适应不同的测试需求,探针台还需要能够提供各种环境条件,如不同的温度或气氛。因此,一些高级的探针台可能配备有温度控制系统、真空系统或惰性气氛系统等。
[2]
1:https://kns.cnki.net/KXReader/Detail?invoice=V3l4xBZPcYj4S4qUgqwFrbp3HoP96FfEpQBYO4%2Fob%2B8Ptpm96QSPAo8jMCjTtJFfPlPsvreKgdtajzZ%2BqXvX3lJ7SZC%2FYLCsMYcVGWzbeSXjbXbkTzYJVyU0A39Ota%2BHZEPhm5bMN2qO0otbgm7Kr1oFz4x2tCEPL5YTO8YiLP8%3D&DBCODE=CJFD&FileName=DYFZ201201014&TABLEName=cjfd2012&nonce=4AC82435553644B7BF631624592A545A&TIMESTAMP=1690269311893&uid=
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2:中国知网
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2:SEMI年度报告
半导体封测设备行业特征
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中国半导体封测设备行业是一个快速发展的行业,涉及到多个维度。其中,商业模式、竞争环境和行业周期是三个重要的维度,本文将分别从这三个维度分析中国半导体封测设备行业的特征。 一、商业模式 在中国半导体封测设备行业中,主要的商业模式为生产制造商与代理商之间的关系。制造商通常负责生产、研发及技术升级等方面,而代理商则负责销售、维修服务等方面。 据统计,2019年,中国半导体封测设备行业的市场规模达到约142亿元,而其中代理商市场份额超过了80%。这主要是因为代理商可以更好地接近终端客户,了解其具体需求,提供更好的解决方案。另外,代理商还可以通过附加价值服务增加利润,例如售后服务
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受益于消费电子、智能设备等行业维持较高的景气度,全球半导体市场需求旺盛,中国半导体封装设备与测试设备的市场呈现运营模式单一、国产化率低、市场化程度高等特征。
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运营模式简单
封测设备行业运营模式主要分为两种
全球封测企业主要有两种类型。第一类垂直整合制造商,简称IDM,能够独立生产集成电路产品,通常拥有自己的封测厂,为本公司的的集成电路产品提供封装和测试服务。另一类是独立的封测代工厂,简称OSAT,独立封测代工厂不具备独立生产集成电路产品的能力,主要通过为其他公司(大部分是芯片设计公司)提供封装和测试服务获得收益。为了提高效益,比如提升产能使用率或降低资本开支,IDM公司可能会选择与OSAT封测厂进行合作,使IDM公司成为OSAT封测厂的客户。同时,IDM自有的封测厂也可能为其他芯片设计公司提供代工服务。在全球封测产业的总产值中,IDM自有的封测厂和OSAT封测厂的产值大致相当,因此,它们一般不会被放在同一个比较体系中。
2
国产化率低
中国半导体封测设备国产替代进程分化,关键设备仍被外资掌控
从国产化率来看,中国半导体封测设备国产替代进程分化,多数设备仍高度依赖进口。在封装设备方面,部分封装测试设备如电镀、切筋成型设备中国已基本可实现自主供应,但技术水平和价值量更高的划片机、键合机、焊线机等封测设备的国产化率仅为5%-10%,低于测试设备约15%的自给率,这意味着即使中国是半导体封测大国,基本实现封测的自主可控,但其关键的设备仍被外资掌控。
3
下游市场需求带动半导体市场
行业规模增长迅速、竞争激烈
过去5年全球半导体封测设备市场规模呈现高速增长趋势,由2017年的79.5亿美元增长至2021年的150亿美元,年均复合增长率达17.2%;预计至2026年,全球半导体封装与测试设备市场规模分别将达到182.4亿和205.6亿美元。2017至2020年,为满足强劲的半导体市场需求,全球年均投资1,200-1,500亿元,共计新建62条晶圆生产线,其中中国新建26座晶圆厂,为全球之最,意味着全球半导体产能重心已逐渐向中国大陆转移。于2020年起,新能源汽车市场,尤其在中国大陆地区,迎来爆发式增长,同比增速维持在60%以上,而一台新能源汽车的半导体需求量是传统汽车的5-10倍;2021年全球新能源汽车销量超过650万辆,而在中国大陆地区销量达到330万辆,占比超过50%。同时,从2020年开始,中国5G手机逐步放量,各类手机品牌陆续推出多款5G手机。据通信院统计,从2020年4月至2021年,中国5G手机出货量维持在1,500万部以上,5G手机的旺盛需求驱动半导体需求大幅增长。以新能源汽车、5G消费电子产品为代表的下游应用极大程度地刺激半导体市场需求,从而带动封测市场需求增长,封测设备行业因此受益。
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